這篇文章主要介紹了Python秒算24點,文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下
什麼是24點
我們先來約定下老王和他媳婦玩的24點規則：給定4個任意數字（0-9），然後通過+,-,*,/，將這4個數字計算出24。
小時候玩的都是這個規則，長大了纔有根號，纔有各種莫名其妙的高級算法，不好玩了，因爲我不會。
可能有人會覺得很簡單，但是真的簡單嗎？
比如：
8，3，3，3
7，3，3，3
你能一眼看出來答案嗎？好像真的可以……
大致思路
這樣想，將四個數字進行全排列，在他們之間添加運算符號。
運算符我們需要進行排列組合，因爲只有四個數字，所以只需要三個運算符，而且算法符可能會重複，比如三個都是+。
再遍歷四個數字的全排列，對每一組數字而言，遍歷所有組合的操作符。最後將數字和操作符進行拼接運算，就可以得到最終結果了。
演示環境
操作系統：windows10
python版本：python 3.7
代碼編輯器：pycharm 2018.2
使用模塊：math，itertools, collections.abc
具體代碼
1、首先我們對所有數字進行去全排列，這裏我們使用 itertools.permutations 來幫助我們完成。
iertools.permutations 用法演示
from itertools import permutations
data_list = permutations([1,2,3,4],2)
for data in data_list:
print(data)
結果顯示
(1, 2)
(1, 3)
(1, 4)
(2, 1)
(2, 3)
(2, 4)
(3, 1)
(3, 2)
(3, 4)
(4, 1)
(4, 2)
(4, 3)
permutations 第一個參數是接收一個課迭代的對象，第二個參數指定每次排列時從課迭代對象中選着幾個字符進行排列。也可以不傳入第二個參數，那麼默認就是可迭代對象的長度。並且返回一個生成器。
所以我們需要對所有數字進行全排列，就可以像下面這樣寫：
def get_all_data_sequence(data_iter):
return permutations(data_iter)
2、然後我們需要拿到所有的操作運算符的所有組合方式。這裏我們就會使用 itertools.product 函數了。
itertools.product 用法演示
from itertools import product
sequence1 = product('ABCD','xy')
sequence2 = product([0,1],repeat=3)
for sequence in sequence1:
print(sequence)
print('-'*30)
for sequence in sequence2:
print(sequence)
結果顯示
('A','x')
('A','y')
('B','x')
('B','y')
('C','x')
('C','y')
('D','x')
('D','y')
------------------------------
(0, 0, 0)
(0, 0, 1)
(0, 1, 0)
(0, 1, 1)
(1, 0, 0)
(1, 0, 1)
(1, 1, 0)
(1, 1, 1)
itertools.product，返回傳入所有序列中笛卡爾積的元祖，repeat參數表示傳入序列的重複次數。返回的是一個生成器。
那麼獲取所有的操作運算符就可以通過這個函數來獲取了
def get_all_operations_sequence():
operations = ['+','-','*','/']
return product(operations,repeat=3)
3、現在我們已經拿到了所有可能組合的操作符和數字了，接下來就需要對他們進行拼接了。然後執行運算。
這一步操作我們會用到 itertools.zip_longest() 和 itertools.chain.form_iterable() 函數。
itertools.zip_longest() 用法演示
data = zip_longest([1,2,3,4],['*','-','+'],fillvalue='')
for value in data:
print(value)
結果顯示
(1, '*')
(2, '-')
(3, '+')
(4, '')
zip_longest() 其實和 python 內置的 zip() 函數用法差不多，只是 zip_longest 是以最長的一個序列爲基準，缺失值就使用 fillvalue 參數的值進行填充
itertools.chain.form_iterable() 用法演示
data = zip_longest([1,2,3,4],['*','-','+'],fillvalue='')
data_chain = chain.from_iterable(data)
for value in data_chain:
print(value)
結果顯示
1
*
2
-
3
+
4
這裏的data是什麼樣的大家知道了吧，然後我們將data傳入 chain.form_iterable() 中，它就能將裏面的值依次拿出來。
瞭解了這兩個函數之後，那麼我們就可以開始拼接數字和操作運算符了。
def calculate(self):
'''
計算值，返回對應的表達式和值
:return:
'''
for data_sequence in get_all_data_sequence():
operation_sequences = get_all_operation_sequence()
for operation_sequence in operation_sequences:
value = zip_longest(data_sequence, operation_sequence,
fillvalue='')
value_chain = chain.from_iterable(value)
calculate_str = ''
# 對得到的字符進行拼接成爲表達式 calculate_str
for _ in value_chain:
calculate_str += _
try：
result = eval(calculate_str
# 處理被除數可能爲零的情況，然後就直接跳過這次循環
except ZeroDivisionError:
continue
if math.isclose(result, 24):
return calculate_str,result
return None,None
代碼分析
1、eval() 函數，接受一個字符串，能讓這個字符串當成 python 代碼運行，返回運行的結果。
2、math.isclose()：爲什麼這裏需要使用 math.isclose() ，而不是直接使用==運算符呢？這是因爲最後算出來的表達式可能有精度問題，例如23.9…或者24.0…等數字，所以我們就需要使用math.isclose()函數來幫助我們判斷兩個數字是否相等了，這個函數就有一個精度範圍。這樣出現上面情況的時候，我們也能匹配得到條件了。
我們運行代碼，然後測試代碼是否能達到我們的需求。
首先我們測試1,2,3,4四個數字，
程序出來了結果 123*4 24
看來好像我們寫的代碼是正確的
我們再來測試一組數據8,8,3,3.
嗯？我們並沒有得到結果？這四個數字不能運算出24嗎？
8 / ( 3 - 8 / 3 ) 這樣組合可以吧，爲什麼沒有算出來這種結果呢？
這是因爲我們沒有考慮括號的原因。括號是可以改變運算優先級的。所以我們得把括號考慮進去。
那麼想一下括號最多可以有幾個呢？怎樣給我們的表達式添加括號呢？
在4個數字的運算中，括號最多只能有三個。
並且，在這裏，我們使用一種簡單的方法添加括號，我們把所有可能出現括號的情況全部羅列出來，然後在將得到的運算表達式拼接進去。
可能大家會覺得羅列出所有括號出現的情況不現實，因爲有很多情況
其實不然，當我們去羅列的時候，你就會發現，只有11種情況。
FORM_STRS = [
# 數字 運算符 數字 運算符 數字 運算符 數字
# 一個括號 的情況
'(%s %s %s) %s %s %s %s',
'(%s %s %s %s %s) %s %s',
'(%s %s %s %s %s %s %s)',
'%s %s (%s %s %s) %s %s',
'%s %s (%s %s %s %s %s)',
'%s %s %s %s (%s %s %s)',
# 兩個括號 的情況
'(%s %s %s) %s (%s %s %s)',
'( (%s %s %s) %s %s) %s %s',
'( %s %s (%s %s %s)) %s %s',
'%s %s ((%s %s %s) %s %s)',
'%s %s (%s %s (%s %s %s))',
# 三個括號是重複的,就不用羅列出來了
]
然後我們對得到的表達式在進行遍歷拼接，然後我們再運算表達式。
這樣我們就能得出正確的結果了
代碼寫完了，終於可以開始和媳婦，哦不，老王家的媳婦玩起來了
最後給大家推薦一個資源很全的python學習聚集地，[點擊進入]，這裏有我收集以前學習心得，學習筆記，還有一線企業的工作經驗，且給大定on零基礎到項目實戰的資料，大家也可以在下方，留言，把不懂的提出來，大家一起學習進步